Autodesk 3D Studio MAX Animacja komputerowa i praca kamery dr inż. Andrzej Czajkowski Instyt Sterowania i Systemów Informatycznych Wydział Informatyki, Elektrotechniki i Automatyki 5 maja 2017 1 / 22
Plan Wykładu 1 Wprowadzenie do animacji 2 Animacja w 3Dsmax 3 Grupowanie i hierarchie 4 Obiekt Kamery 5 maja 2017 2 / 22
Wprowadzenie do animacji Animacja Animacja technika filmowa polegająca na tworzeniu efektu ożywienia martwych kształtów przez dokonywanie serii pojedynczych zdjęć rysunków, wycinanek, kukiełek lub sylwetek i wyświetlaniu ich w sposób ciągły. Animacja komputerowa sztuka tworzenia zmieniających się w czasie obiektów z wykorzystaniem komputerów. Jest poddziedziną grafiki komputerowej i animacji. Można wyróżnić animację komputerową 2D (np. flash) i 3D. Podział animacji 3D: Animacja ruchu przemieszczanie się różnych obiektów w układzie XYZ w czasie bez zmiany geometrii tych obiektów. Animacja tekstury zmiana wyglądu obiektu bez zmian jego położenia. Animacja kształtu przemieszczanie się werteksów wewnątrz obiektu (zmiana geometrii) z upływem czasu, na podstawie np. zdefiniowanych połączeń lub ręcznych modyfikacji. W przypadku postaci 3D często realizowane z wykorzystaniem techniki Motion Capture. 5 maja 2017 3 / 22
Wprowadzenie do animacji Klatki kluczowe Wykorzystanie komputerów umożliwia uproszczenie procesu animowania obiektów poprzez wykorzystanie klatek kluczowych. Klatka kluczowa jest swego rodzaju kontenerem przechowującym wszystkie informację (parametry) dotyczące stanu obiektu w danej chwili. Najpopularniejszymi parametrami w przypadku animacji są informację dotyczące położenia (transformacje w układzie XYZ) ale mogą to być dowolne parametry np. kolor tekstury. 5 maja 2017 4 / 22
Wprowadzenie do animacji Klatki pośrednie i interpolacja W celu uzyskania płynności animacji pomiędzy klatkami powstają klatki pośrednie z wykorzystaniem metod interpolacji. Interpolacja metoda numeryczna polegająca na wyznaczaniu wartości na podstawie wartości sąsiednich. W animacji komputerowej interpolacja nazywana jest tweeningiem lub inbetweenigiem. Typy interpolacji stosowane w animacji komputerowej: skokowa (stairstep) klatki pośrednie są tożsame z poprzedzającą je klatką kluczową. Animacja tego typu charakteryzuje się naprzemiennymi zmianami i unieruchomieniami animowanego elementu (zastosowanie np. w animacji kamery, wskazówek zegarka czy teleportacji) liniowa (linear) klatki pośrednie powstają na skutek liniowej transformacji pomiędzy dwoma klatkami kluczowymi. Uzyskany ruch jest jednostajny bez przyśpieszenia. Co istotne przy zmianach kierunku ruchu (np. zmiana ruchu wzdłuż osi X na oś Y) animacja może nie być płynna. sklejana (spline) klatki pośrednie powstają z wykorzystaniem nieliniowych funkcji parametryzowanych zgodnie z wymaganiami animacji. Możliwe jest uzyskanie dowolnego przyśpieszenia i prędkości ruchu pomiędzy dwoma klatkami kluczowymi. hybrydowe łączące wcześniejsze metody. W celu uzyskania wysokiej jakości i naturalności ruchu może być wymagane aby utworzone klatki pośrednie byly ręcznie skorygowane przez animatora 5 maja 2017 5 / 22
Animacja w 3Dsmax Animacja w 3Dsmax Tworzenie animacji w 3Dsmax odbywa się poprzez tworzenie klatek kluczowych (keys) dla dowolnego obiektu na obiekcie Track Bar: Manipulacja przebiegu czasu odbywa się ręcznie lub poprzez umieszczone przyciski: Konfiguracja czasu: 5 maja 2017 6 / 22
Animacja w 3Dsmax Narzędzia animacji w 3Dsmax Podstawowy narzędziem do tworzenia animacji jest panel tworzenia kluczy: Tryby działania: Tryb automatyczny (Auto key) klatki kluczowe są tworzone automatycznie po dowolnej zmianie parametrów takich jak transformacje czy ustawień modyfikatorów. Rejestrowane są tylko parametry, które uległy zmianie. Tryb ręczny (Set key) klatki kluczowe są tworzone ręcznie po dodatkowym potwierdzeniu przyciskiem set keys. Menu filters pozwala dostosować, które parametry mają być rejestrowane. Dodatkowo możliwe jest zawężenie rejestrowania ruchu w trybie manualnym do określonych obiektów po utworzeniu zbiorów zaznaczeń. 5 maja 2017 7 / 22
Animacja w 3Dsmax Oznaczenie klatek kluczowych Klucze (keys) na lini czasu oznaczone są różnymi kolorami w celu ich odróżnienia: czerwona animacja translacji niebieska animacja skalowania zielona - animacja rotacji czarna inne animacje (np. parametry modyfikatorów, werteksy) biała zaznaczony klucz 5 maja 2017 8 / 22
Animacja w 3Dsmax Modyfikacja parametryczna kluczy Modyfikacja parametryczna klatek kluczowych jest możliwa ręcznie w oknach programu, ale również w specjalnych narzędziach: Zakładka Motion Edytorach graficznych Track View Dope i Curve dostępnych z menu Graph Editors Mini Curve editor 5 maja 2017 9 / 22
Animacja w 3Dsmax Zakładka Motion 5 maja 2017 10 / 22
Animacja w 3Dsmax Rodzaje kontrolerów Domyślnie obiekt jest kontrolowany w zakresie transformacji poprzez parametry PRS z wyszczególnieniem: Position XYZ dla translacji Euler XYZ dla rotacji Bezier Scale dla skalowania Innymi popularnymi kontrolerami są m.in.: Path Constraint wymusza poruszanie się obiektu po ścieżce Audio controller zmiana transformacji zależnie od przypisanej ścieżki dźwiękowej Noise controller dodaje zdefiniowany szum wprowadzając losowość w animacji 5 maja 2017 11 / 22
Animacja w 3Dsmax Podgląd trajektorii ruchu 5 maja 2017 12 / 22
Animacja w 3Dsmax Track View Dope Editor 5 maja 2017 13 / 22
Animacja w 3Dsmax Track View Curve Editor 5 maja 2017 14 / 22
Animacja w 3Dsmax Mini Curve editor Edytor oferujący uproszczoną funkcjonalność do pełnego edytora krzywych. Udostępnia podstawowe opcje w łatwo dostępnym oknie: 5 maja 2017 15 / 22
Animacja w 3Dsmax Rendering Animacji 5 maja 2017 16 / 22
Grupowanie i hierarchie Grupowanie obiektów Grupowanie obiektów pozwala na łatwiejsze zarządzanie nimi, a dodatkowo pozwala na tworzenie animacji cząstkowych (obiekty podrzędne dziedziczą animację po obiektach rodziców) Grupowanie z wykorzystaniem grup: Grupowanie z wykorzystaniem selection sets: 5 maja 2017 17 / 22
Grupowanie i hierarchie Grupowanie obiektów Grupowanie z wykorzystaniem hierarchii: 5 maja 2017 18 / 22
Obiekt Kamery Praca kamery w 3Dsmax Domyślnie scena w 3Dsmax prezentowana jest na oknie obaszru roboczego Viewport. Widok ten nie może być animowany. W celu uzyskania dynamicznych ujęć w animacji należy wykorzystać obiekt kamery i go zaanimować jak każdy inny obiekt. Tworzenie kamery odbywa się poprzez skrót Ctrl+c, przełączanie pomiędzy istniejącymi kamerami skrót c Typy kamer: Kamera standardowa Kamera fizyczna Kamera Stereo Dodatkowo każda kamera może posiadać cel Target, który należy połączyć (Link) ze śledzonym obiektem. 5 maja 2017 19 / 22
Obiekt Kamery Kamera standardowa 5 maja 2017 20 / 22
Obiekt Kamery Kamera fizyczna 5 maja 2017 21 / 22
Obiekt Kamery Kamera fizyczna Wszystkie elementy kamery fizycznej wspiera tylko silnik renderujący MentalRay Kamera fizyczna automatycznie zmienia kontrolę ekspozycji (menu rendering enviroment, skrót 8): 5 maja 2017 22 / 22